Python基础语法1：注释与输入输出、变量与简单数据类型、运算符与表达式、条件判断与循环
Python是一个大家都很熟悉的语言，由于Python语法简单、免费开源、各种三方库，很多专业都有学习应用，GIS专业也是，不论是ArcGIS还是QGIS等，都对Python有广泛的支持，所以我们学习Python其实主要是软件应用层面的应用编程。最近闲下来没事，打算略微系统的学习一下Python基础，我的学习笔记是参考《尚硅谷Python视频教程，0基础入门学习python，轻松掌握python》：https://www.atguigu.com/video/296/，由于我并不是0基础，所以笔记中并不是记录了尚硅谷课程所有的内容。
第一部分介绍基础入门内容，分支、循环、数据类型、函数、文件操作等。
1、注释与输入输出
（1）注释
块注释：以#开始，建议后面加一个空格；
行内注释：也是以#开始，建议后面加上两个个空格；
多行注释：用 一对连续的三个引号(单引号和双引号均可)，或在编译器中选中多行代码，使用Ctrl+/ 注释 。
（2）print()函数
print()函数的具体参数定义为：print(*objects , sep=' ' , end='\n' , file=None , flush=False )，其中objects是具体的对象，sep定义了分割符号，end定义结尾，默认是使用\n换行；file定义了输出保存的文件，如果要把输出保存到某一个文件，经常会与open、close等函数一起使用，以写入模式（w）打开文件，打印后再关闭文件；flush设置了是否刷新，默认不刷新，将内容先缓存到内存中，如果同时设置了写入某文件并刷新，则会立刻把内容刷新存储到该文件中，并不会先缓存到内存中。
（3）格式化输出
如果希望输出文字信息的同时，一起输出数据，就需要使用到 格式化操作符；使用的%被称为格式化操作符，包含 % 的字符串，被称为 格式化字符串；print("格式化字符串" % (变量1, 变量2...))。
| 格式化字符 | 含义 |
|---|---|
| %s | 字符串 |
| %d | 有符号十进制整数，%06d 表示输出的整数显示位数，不足的地方使用 0 补全 |
| %f | 浮点数，%.2f 表示小数点后只显示两位 |
| %% | 输出 % |
（4）变量输入
变量输入主要是使用input函数获取键盘上的输入，输入的内容会被定义为字符串，字符串变量 = input("提示信息：")，
（5）IPO模型
IPO 模型是一种常用的程序设计方法，其名称代表了 Input-Process-Output（输入-处理-输出）三个
步骤。它强调了程序的流程和数据流动，可以帮助程序员更清晰地思考问题和编写代码。IPO 模型包
括以下几个步骤：
• 输入（Input）：确定程序需要的输入数据，并且定义输入数据的格式、范围和验证方式。
• 处理（Process）：确定要进行的计算或功能操作，编写相应的算法和程序代码，并且测试确保其
正确性。
• 输出（Output）：指定程序的输出结果和格式，并且确保输出符合要求和预期
2、变量与简单数据类型
（1）变量与常量
变量用来存储数据，需要在定义后使用；常量是程序运行过程中，值不改变的量，一般是使用大写表示常量。
变量的命名往往使用与内容相关的名称，例如name或者year来命名 姓名和年份变量；变量名、函数名被称为标识符。标识符可以由 字母、下划线 和 数字 组成，不能以数字开头，不能与关键字重名。
关键字 就是在 Python 内部已经使用的标识符，具有特殊的功能或者含义。常用的关键字如下：
变量命名规则仅仅是一种惯例，目的是为了 增加代码的识别和可读性。在 Python 中，如果 变量名 需要由 二个 或 多个单词 组成时，可以按照以下方式命名：每个单词都使用小写字母，单词与单词之间使用 _下划线 连接。
此外，可以使用驼峰命名法。小驼峰式命名法：第一个单词以小写字母开始，后续单词的首字母大写；大驼峰式命名法：每一个单词的首字母都采用大写字母。
Python中变量不需要指定数据类型，除了使用type函数外，还可以使用isinstance函数来测试和判断数据类型。isinstance() 函数是 Python 中的一个内置函数，基本用法为：isinstance(object, classinfo)，其中object 是要检查的对象，classinfo 是要检查的类或类型，可以是类对象、类型对象或者由它们组成的元组。
（2）简单数据类型
Python中的简单数据类型主要是整型、浮点型、布尔型、字符串。
整型即整数，浮点型即小数，布尔型包括True和False两种，在python中能够解释为假的值有：None、0、0.0、False、所有的空容器（空列表、空元组、空字典、空集合、空字符串）。
字符串即一串字符，用一对引号括起来表示，常用的字符串运算包括：字符串加法和字符串乘法，字符串加法即字符串的拼接，字符串乘法即字符串的重复。
Python中字符串索引从0开始计数，使用字符串索引可以截取字符串。
字符串类型可以进行转换，常用的包括：
| 函数名 | 函数值 |
|---|---|
| int(x, [基数] ) | 将数字或字符串转换为整数，如果x为浮点数，则自动截断小数部分 ；这里的基数是表示进制，默认10进制。 |
| float(x) | 将整型等转换成浮点型 |
| bool(x) | 转换成bool类型 的True或 False |
| str(x) | 将x转换成字符串 |
（3）小整数的地址问题
Python中的小整数，通常指的是-5至256之间的整数。
当你在Python中创建一个整数对象时，Python会根据该整数的值动态地为其分配内存空间。对于小整数，Python会使用一种称为“小整数缓存”的机制来优化内存使用，这个缓存池中的整数对象会被重复利用，而不是为每个新创建的小整数分配新的内存空间。这样可以减少内存分配和释放的开销，提高程序的性能。
如果你需要跟踪Python对象的内存地址，可以使用Python提供的内置函数id()来获取对象的唯一标识符，这个标识符通常可以用来近似地表示对象的内存地址。但是请注意，这个标识符并不是真正的内存地址，而是由Python解释器生成的一个唯一标识符，用于区分不同的对象实例。
3、运算符与表达式
算术运算符即常用的数学公式中使用的运算符号，除了加减乘除外，还有整除//，取余数%，几次幂**；
赋值运算符是用来赋值，除了常用的等于、加等、减等，还有乘等于，除等于，整除等于，取余数等于；
位运算符是把数字转为二进制后，进行相关的操作，包括了按位与运算符&（参与运算的两个值,如果两个相应位都为1，则该位的结果为1，否则为0），或运算符|，异或运算符^（当两对应的二进位相异时，结果为1），取反~，左移<<与右移运算符>>；
关系运算符用于比较大小、是否相等等；逻辑运算符是：和、或、非；成员运算符包括in与not in表示是否在指定的序列范围内；身份运算符is与is not表示是否是一个对象。
运算符具有一定的优先级：
4、条件判断
条件判断常用的即if语句，还包括if-else结构、if-elif-else结构，以及嵌套循环等。Python 3.10及以后版本中引入了新特性：match，用于模式匹配，允许你根据对象的模式来检查对象，并执行相应的代码块。
match语句中的每个代码块由一个或多个case子句组成，每个case子句后面跟着一个模式和一个代码块。当模式匹配成功时，会执行相应的代码块；如果没有任何模式匹配成功，则可以选择使用一个默认的代码块，使用下划线_来表示。
match与if的对比：
if语句是最基本的条件控制结构，用于基于条件测试执行不同的代码块；if语句在处理简单条件和分支时非常有用；可以使用elif（else if）来添加额外的条件分支。if语句不支持模式匹配，只能基于布尔表达式进行条件判断。
match语句是Python 3.10及以后版本引入的新特性，主要用于模式匹配。match语句允许根据对象的模式结构来检查对象，并根据匹配的模式执行相应的代码块；特别适用于处理复杂的数据结构，如元组、列表、字典等，以及自定义类的实例，它通过模式匹配提供了更简洁、更直观的方式来处理复杂的条件逻辑。
5、循环
在循环中，还可以使用pass语句表示一个空操作，在执行时没有任何的响应，pass的位置最终应该有代码来执行，只不过暂时写不出来。但是只能跳过距离最近的for或者while循环，不是结束循环或者跳出多层循环。